访问者模式。它可以算是 23 种经典设计模式中最难理解的几个之一。因为它难理解、难实现，应用它会导致代码的可读性、可维护性变差，所以，访问者模式在实际的软件开发中很少被用到，在没有特别必要的情况下，建议你不要使用访问者模式。
一个案例
假设我们从网站上爬取了很多资源文件，它们的格式有三种：PDF、PPT、Word。我们现在要开发一个工具来处理这批资源文件。这个工具的其中一个功能是，把这些资源文件中的文本内容抽取出来放到 txt 文件中。如果让你来实现，你会怎么来做呢？
我们抽象出来一个 Visitor 接口，包含是三个命名非常通用的 visit() 重载函数，分别处理三种不同类型的资源文件。具体做什么业务处理，由实现这个 Visitor 接口的具体的类来决定，比如 Extractor 负责抽取文本内容，Compressor 负责压缩。当我们新添加一个业务功能的时候，资源文件类不需要做任何修改，只需要修改 ToolApplication 的代码就可以了。
public abstract class ResourceFile { protected String filePath; public ResourceFile(String filePath) { this.filePath = filePath; } abstract public void accept(Visitor vistor); } public class PdfFile extends ResourceFile { public PdfFile(String filePath) { super(filePath); } @Override public void accept(Visitor visitor) { visitor.visit(this); } //... } //...PPTFile、WordFile跟PdfFile类似，这里就省略了... public interface Visitor { void visit(PdfFile pdfFile); void visit(PPTFile pdfFile); void visit(WordFile pdfFile); } public class Extractor implements Visitor { @Override public void visit(PPTFile pptFile) { //... System.out.println("Extract PPT."); } @Override public void visit(PdfFile pdfFile) { //... System.out.println("Extract PDF."); } @Override public void visit(WordFile wordFile) { //... System.out.println("Extract WORD."); } } public class Compressor implements Visitor { @Override public void visit(PPTFile pptFile) { //... System.out.println("Compress PPT."); } @Override public void visit(PdfFile pdfFile) { //... System.out.println("Compress PDF."); } @Override public void visit(WordFile wordFile) { //... System.out.println("Compress WORD."); } } public class ToolApplication { public static void main(String[] args) { Extractor extractor = new Extractor(); List<ResourceFile> resourceFiles = listAllResourceFiles(args[0]); for (ResourceFile resourceFile : resourceFiles) { resourceFile.accept(extractor); } Compressor compressor = new Compressor(); for(ResourceFile resourceFile : resourceFiles) { resourceFile.accept(compressor); } } private static List<ResourceFile> listAllResourceFiles(String resourceDirectory) { List<ResourceFile> resourceFiles = new ArrayList<>(); //...根据后缀(pdf/ppt/word)由工厂方法创建不同的类对象(PdfFile/PPTFile/WordFile) resourceFiles.add(new PdfFile("a.pdf")); resourceFiles.add(new WordFile("b.word")); resourceFiles.add(new PPTFile("c.ppt")); return resourceFiles; } }
访问者者模式的英文翻译是 Visitor Design Pattern。在 GoF 的《设计模式》一书中，它是这么定义的：
Allows for one or more operation to be applied to a set of objects at runtime, decoupling the operations from the object structure.
翻译成中文就是：允许一个或者多个操作应用到一组对象上，解耦操作和对象本身。
访问者模式 - 类图
一般来说，访问者模式针对的是一组类型不同的对象（PdfFile、PPTFile、WordFile）。不过，尽管这组对象的类型是不同的，但是，它们继承相同的父类（ResourceFile）或者实现相同的接口。在不同的应用场景下，我们需要对这组对象进行一系列不相关的业务操作（抽取文本、压缩等），但为了避免不断添加功能导致类（PdfFile、PPTFile、WordFile）不断膨胀，职责越来越不单一，以及避免频繁地添加功能导致的频繁代码修改，我们使用访问者模式，将对象与操作解耦，将这些业务操作抽离出来，定义在独立细分的访问者类（Extractor、Compressor）中。
为什么支持双分派的语言不需要访问者模式？
在面向对象编程语言中，方法调用可以理解为一种消息传递（Dispatch）。一个对象调用另一个对象的方法，就相当于给它发送一条消息，这条消息起码要包含对象名、方法名和方法参数。
所谓 Single Dispatch，指的是执行哪个对象的方法，根据对象的运行时类型来决定；执行对象的哪个方法，根据方法参数的编译时类型来决定。所谓 Double Dispatch，指的是执行哪个对象的方法，根据对象的运行时类型来决定；执行对象的哪个方法，根据方法参数的运行时类型来决定。
具体到编程语言的语法机制，Single Dispatch 和 Double Dispatch 跟多态和函数重载直接相关。当前主流的面向对象编程语言（比如，Java、C++、C#）都只支持 Single Dispatch，不支持 Double Dispatch。
public class ParentClass { public void f() { System.out.println("I am ParentClass's f()."); } } public class ChildClass extends ParentClass { public void f() { System.out.println("I am ChildClass's f()."); } } public class SingleDispatchClass { public void polymorphismFunction(ParentClass p) { p.f(); } public void overloadFunction(ParentClass p) { System.out.println("I am overloadFunction(ParentClass p)."); } public void overloadFunction(ChildClass c) { System.out.println("I am overloadFunction(ChildClass c)."); } } public class DemoMain { public static void main(String[] args) { SingleDispatchClass demo = new SingleDispatchClass(); ParentClass p = new ChildClass(); demo.polymorphismFunction(p);//执行哪个对象的方法，由对象的实际类型决定 demo.overloadFunction(p);//执行对象的哪个方法，由参数对象的声明类型决定 } } //代码执行结果: I am ChildClass's f(). I am overloadFunction(ParentClass p).
除了访问者模式，上一节的例子还有其他实现方案吗？
我们还可以利用工厂模式来实现，定义一个包含 extract2txt() 接口函数的 Extractor 接口。PdfExtractor、PPTExtractor、WordExtractor 类实现 Extractor 接口，并且在各自的 extract2txt() 函数中，分别实现 Pdf、PPT、Word 格式文件的文本内容抽取。
ExtractorFactory 工厂类根据不同的文件类型，返回不同的 Extractor。
public abstract class ResourceFile { protected String filePath; public ResourceFile(String filePath) { this.filePath = filePath; } public abstract ResourceFileType getType(); } public class PdfFile extends ResourceFile { public PdfFile(String filePath) { super(filePath); } @Override public ResourceFileType getType() { return ResourceFileType.PDF; } //... } //...PPTFile/WordFile跟PdfFile代码结构类似，此处省略... public interface Extractor { void extract2txt(ResourceFile resourceFile); } public class PdfExtractor implements Extractor { @Override public void extract2txt(ResourceFile resourceFile) { //... } } //...PPTExtractor/WordExtractor跟PdfExtractor代码结构类似，此处省略... public class ExtractorFactory { private static final Map<ResourceFileType, Extractor> extractors = new HashMap<>(); static { extractors.put(ResourceFileType.PDF, new PdfExtractor()); extractors.put(ResourceFileType.PPT, new PPTExtractor()); extractors.put(ResourceFileType.WORD, new WordExtractor()); } public static Extractor getExtractor(ResourceFileType type) { return extractors.get(type); } } public class ToolApplication { public static void main(String[] args) { List<ResourceFile> resourceFiles = listAllResourceFiles(args[0]); for (ResourceFile resourceFile : resourceFiles) { Extractor extractor = ExtractorFactory.getExtractor(resourceFile.getType()); extractor.extract2txt(resourceFile); } } private static List<ResourceFile> listAllResourceFiles(String resourceDirectory) { List<ResourceFile> resourceFiles = new ArrayList<>(); //...根据后缀(pdf/ppt/word)由工厂方法创建不同的类对象(PdfFile/PPTFile/WordFile) resourceFiles.add(new PdfFile("a.pdf")); resourceFiles.add(new WordFile("b.word")); resourceFiles.add(new PPTFile("c.ppt")); return resourceFiles; } }
当需要添加新的功能的时候，比如压缩资源文件，类似抽取文本内容功能的代码实现，我们只需要添加一个 Compressor 接口，PdfCompressor、PPTCompressor、WordCompressor 三个实现类，以及创建它们的 CompressorFactory 工厂类即可。唯一需要修改的只有最上层的 ToolApplication 类。基本上符合“对扩展开放、对修改关闭”的设计原则。
对于资源文件处理工具这个例子，如果工具提供的功能并不是非常多，只有几个而已，那我更推荐使用工厂模式的实现方式，毕竟代码更加清晰、易懂。相反，如果工具提供非常多的功能，比如有十几个，那我更推荐使用访问者模式，因为访问者模式需要定义的类要比工厂模式的实现方式少很多，类太多也会影响到代码的可维护性。
参考
设计模式之美设计模式代码重构-极客时间
https://time.geekbang.org/column/intro/250
